组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:219 题号:12798654
如图所示,半径为的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合,转台以一定角速度匀速旋转,一质量为的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和点的连线与之间的夹角。已知重力加速度大小为,小物块与陶罐之间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度
(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的取值范围。(,答案可含根号)

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【推荐1】在水平路面上骑自行车转弯时容易发生侧滑或侧翻,所以除了控制速度外,车手要将车身倾斜一个适当角度,使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身(过重心)。如图所示,设自行车和人的总质量M=80kg,自行车轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.4。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,水平弯道可看成一段圆弧,半径r=100m,取g=10m/s2
(1)自行车受到地面沿半径方向的最大静摩擦力fm是多少;
(2)自行车转弯时不发生侧滑的最大速度vm是多少;
(3)设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ,当转弯速度增大时,θ角将随之减小。请选择合适的坐标参量,在图乙坐标系中定量画出自行车转弯时角θ与速度大小v的线性关系图象。
   
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(1)球B转动的角速度大小;
(2)球A对杆的作用力大小以及方向。
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【推荐3】如图所示,水平桌面中央圆形转盘上中心有一个光滑的小孔O,一根不可伸长的轻绳穿过小孔,两端分别连接着质量为mA=4kg,mB=1kg的物块A和B,其中在水平面上的绳长OA=0.5m,g取10m/s2。求:
(1)若圆形转盘上表面光滑,给物块A一个在水平面内且垂直于绳的初速度,使A在水平方向上做匀速圆周运动。求绳中张力F和物体A运动的线速度大小vA
(2)若A与转盘上表面之间的动摩擦因数为μ=0.2,为了使在水平面上的绳OA长度保持不变,且使A在水平面上随盘做匀速圆周运动,则物块A的角速度应满足的条件。(物块A的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小)

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共计 平均难度:一般